激素性和酒精性股骨头坏死组织形态学的对比分析-《中国骨与关节损伤杂志》

激素性和酒精性股骨头坏死组织形态学的对比分析李明明，李海永，杨寿涛，王志晓德州市中医院骨科，山东253000通讯作者:李海永，E-mail：[e-mail]摘要：目的比较分析激素性股骨头坏死和酒精性股骨头坏死的组织形态学特点。方法选取自2012-12—2014-12诊治的股骨头坏死26例，激素性股骨头坏死14例（激素组），酒精性股骨头坏死12例（酒精组），将同期行THA的6例股骨颈骨折（股骨头正常）作为对照组。将26例坏死股骨头及6例正常股骨头制备成病理切片标本进行HE染色、改良Masson染色，通过光学显微镜进行组织形态学定量分析。结果与对照组相比，激素组和酒精组同源软骨细胞数减少、骨小梁面积减小，而空骨陷窝率、骨陷窝面积及长径、软骨成骨指数、脂肪细胞长径、血管形成量及新生骨小梁面积等均高于正常水平，差异有统计学意义（P0.05）。激素组空骨陷窝率、骨小梁面积、新生骨小梁面积及脂肪细胞长径等均低于酒精组，而软骨成骨指数高于酒精组，差异有统计学意义（P0.05）；2组在骨陷窝面积及长径、有效血管及无效血管数、同源软骨细胞数方面差异无统计学意义（P0.05）。结论酒精性股骨头坏死在组织形态学表现上更为复杂，坏死程度更加严重，在修复过程中也不同于激素性股骨头坏死。关键词：激素性股骨头坏死；酒精性股骨头坏死；组织形态学；病理学；软骨成骨Steroid-inducedosteonecrosisandalcoholiccomparativeanalysisofhistologicalLIMing-ming,LIHai-yong,YANGShou-tao,WANGZhi-xiaoDepartmentofOrthopaedics,TraditionalChinesemedicalhospital，Dezhou,Shandong253000,ChinaAbstract:ObjectComparativeanalysissteroidinducedosteonecrosisandalcoholicmorphologicalcharacteristics.MethodChoosingacustom2012-12-2014-12osteonecrosis26patients,including14casesofsteroid-inducedosteonecrosis(steroidgroup)and12casesofosteonecrosisalcohol(ethanolgroup).TakingthesameperiodofsixcasesoffemorallineTHAneckfracture(femoralnormal)asthecontrolgroup.Thepreparationof26casesoffemoralheadnecrosisofthefemoralheadand6normalbiopsyspecimensintoHEstaining,modifiedMassonstaining,morphologicalquantitativetissueanalysisbyopticalmicroscope.ResultComparingwiththecontrolgroup,thehormonegroupandalcoholgrouphomologouscartilagecellsdecreasetrabecularareadecreases,whiletherateofemptylacunaeofboneresorptionareaanddiameter,cartilageintoboneindex,fatcelldiameter,angiogenesisnewborntrabecularbonevolumeandareaarehigherthannormallevels.Thedifferencesesarestatisticallysignificant(P0.05).Hormonegroupemptylacunarate,trabeculararea,newbonetrabecularareaandadipocytediameterarelowerthanthealcoholgroup,andcartilageintoboneindexhigherthanthealcoholgroup,thedifferencesarestatisticallysignificant(P0.05);Twogroupsinboneresorptionareaanddiameter,theeffectivenumberofvesselsandineffectivevessels,severalaspectsofthedifferencesarenotstatisticallysignificanthomologychondrocytes(P0.05).ConclusionAlcoholosteonecrosismoreseriousinthemorphologicalmanifestations,necrosisismorecomplex,butalsofromtherepairoffemoralheadnecrosis,isworthyofattentionandfurtherstudy.Keywords:HormonesOsteonecrosisoftheFemeralHead;Alcoholicosteonecrosis;Tissuemorphology;Pathology;Cartilageintobone股骨头坏死引发相应的髋关节疼痛，导致关节活动功能障碍，使患者行走能力受阻甚至丧失，运动功能受限，产生一系列影响正常活动的不良后果，对患者生活和工作产生严重的不良影响[1]。股骨头坏死是一种常见的致残、致畸、致死性疾病，不易被控制，一旦发病，很难因为病因消除或其他治疗手段的介入而有所改观[2]。激素和酒精是股骨头坏死的2种重要致病因素，有资料显示每年仅这2种因素致病的患者占股骨头坏死总人数的50%以上，在临床上被归纳为非创伤性股骨头坏死范畴[3]。2种不同致病因素的股骨头坏死相比，一般在血脂代谢、病理组织、骨骼质量、细胞毒性、免疫抑制、细胞凋亡以及在一些原发性疾病的诱发方面存在很大差别[4]。本研究通过对激素性股骨头和酒精性股骨头的病理切片形态计量学及组织形态学的相关探讨分析，比较激素性和酒精性股骨头坏死的组织形态学特点，报道如下。1资料与方法1.1一般资料纳入标准：①均符合国际非创伤性股骨头坏死诊断标准；②均符合股骨头坏死国际分期（ARCT分期）标准[5]，诊断为激素性股骨头坏死和酒精性股骨头坏死；③患者不同时存在使用类固醇类激素和酗酒情况；④所有患者均无器官移植、血液系统疾病、先天性免疫系统疾病等问题。选取2012-12—2014-12诊治的股骨头坏死26例，男15例，女11例，年龄30~73（52±10.7）岁；均接受全髋关节置换术（THA）治疗。激素性股骨头坏死14例（激素组），男10例，女4例，年龄29~73（53.0±11.3）岁；体重指数（36.4±11.6）；发病至就诊时间（3.2±1.3）h。酒精性股骨头坏死12例（酒精组），男10例，女2例，年龄30~72（52.0±11.6）岁；体重指数（36.7±11.3）；发病至就诊时间（3.5±1.5）h。将同期行THA的6例股骨颈骨折（股骨头正常）作为对照组，男5例，女1例，年龄30~72岁（51.0±9.6）岁；体重指数（36.2±11.5）；发病至就诊时间（3.2±1.6）h。3组性别（F=0.083，P=0.921）、年龄（F=8.98，P=0.111）、体重指数（F=0.004，P=0.996）、发病至就诊时间（F=0.164，P=0.849）等一般资料比较差异无统计学意义（P0.05）。1.2标本制作搜集完整的股骨头组织标本，截取冠状横断面，取3.0mm厚的破片纸片，每块股骨头取材主要包括股骨头附中去软骨面、修复区、软骨下坏死中心、正常股骨头颈区等4个部位。标本大小以1.0mm×0.7mm×0.3mm为宜。每块股骨头蜡块常规选取负重区和非负重区的4个部位制作8张股骨头病理切片，用石蜡包埋，以6μm厚为最佳切片。1.3组织形态学检查及观察指标石蜡切片HE染色，改良Masson染色。采用MIS-2000SP型3Y纤维图像分析仪进行结果分析[6]。观察2组空骨陷窝率、骨陷窝面积、骨陷窝长径、骨小梁面积、脂肪细胞长径、同源软骨细胞数、新生骨小梁面积、有效血管条数、无效血管条数、软骨成骨指数。1.4统计学方法数据采用SPSS17.0软件进行统计学分析，计量资料以均数±标准差（x±s）表示，3组间差异比较采用单因素方差分析，2组间比较采用t检验，以P0.05为差异有统计学意义。2结果2.1光镜检查结果激素组软骨表面可见断裂状甚至出现滑脱，某些部位出现台阶样改变，切线层脱离过渡层，软骨细胞可见不规则排布，软布基质出现紊乱，控股陷窝增加，有软骨钙化出现，部分软骨可见纤维结缔组织增生排布成网文状，同源软骨细胞减少，潮线断裂几乎不可见，钙化带断裂，脱离骨小梁而呈分散状，部分软骨部位消失，出现裸露骨质面，有的出现纤维组织层。骨小梁密度下降，范围变小，鉴于疏松结缔组织的存在逐渐形成云片状，骨细胞减少，空骨陷窝增多。部分云片状骨小梁渗透变性成为小泡样网状，某些骨小梁小碎片和残渣填充在缝隙里。脂肪细胞更加明显，而骨髓造血细胞减少，出现脂肪样网状大泡，破碎的网状结构分散存在，某些病变组织集结形成形态各异的囊性病变区域。股骨头坏死组织修复区域周围可见致密结缔组织增生，血管充血明显，大部分伴有栓塞、静脉窦、扩张，同时还有相关炎性病变组织和细胞的渗入。在修复的坏死股骨头周围出现新生骨质成分，通过Masson染色可见深蓝色，整体镜下观察可见片状软骨成骨，一般没有内膜成骨。酒精组软骨组织形态学镜下观察与激素组基本相同。骨小梁控股陷窝显著增多，骨髓中造血细胞和组织基本不可见，脂肪细胞呈肥大而密集存在，骨髓腔内出现各种类似纤维素渗出或凝固状态的坏死，通过HE染色可见嗜殷红性杂乱坏死区域。坏死组织修复区域出现增生致密结缔组织，包括充血血、静脉窦等，但栓塞很少见，血管基本无机化样变化，新生软骨层比激素组多，并出现硬化，通过Masson染色可见深蓝色，钙化带呈浅红色。2.2组织形态学分析与对照组相比，激素组和酒精组同源软骨细胞数减少、骨小梁面积减小，而空骨陷窝率、骨陷窝面积及长径、软骨成骨指数、脂肪细胞长径、血管形成量及新生骨小梁面积等均高于正常水平，差异有统计学意义（P0.05）。激素组空骨陷窝率、骨小梁面积、新生骨小梁面积及脂肪细胞长径等均低于酒精组，而软骨成骨指数高于酒精组，差异有统计学意义（P0.05）；2组在骨陷窝面积及长径、有效血管及无效血管数、同源软骨细胞数方面差异无统计学意义（P0.05）。见表1。表1股骨头坏死和正常股骨头3组的组织形态学指标比较（x±s）组别切片数（n）空骨陷窝率（%）骨陷窝面积（μm2）骨陷窝长径（μm）骨小梁面积（μm2）脂肪细胞长径（μm）激素组11266.8±18.8△56.0±14.0*32.0±2.7*14873.0±2503.0△84.1±8.3△酒精组9680.0±8.1△51.6±10.4*30.9±3.6*19268.0±2224.0△87.0±10.0△对照组4818.2±5.647.0±9.827.6±2.525957.0±2017.063.2±9.6F值—420.89010.21035.411391.349116.157P值—＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001同源软骨细胞数（n）新生骨小梁面积（μm2）有效血管条数（n）无效血管条数（n）软骨成骨指数（n）13.3±6.2*3636.0±671.0△9.4±2.8*3.0±1.7*4.8±1.5△13.2±7.1*556